Fiche de description de danger biologique transmissible par les aliments : botulinum, Clostridium neurotoxinogènes Saisine n°2016-SA-0074 Mise à jour : Août 2019

Clostridium botulinum, Clostridium neurotoxinogènes Famille des Bactérie Agent zoonotique 1 Caractéristiques et sources de Clostridium botulinum et des Clostridium neurotoxinogènes Principales caractéristiques microbiologiques C. botulinum de type A. © M. Popoff - Institut Pasteur Les Clostridium botulinum sont responsables de sévères à d'autres espèces de Clostridium, sont aussi intoxications alimentaires chez l’Homme et les animaux neurotoxinogènes : C. butyricum (neurotoxine botulique E) et (botulisme) par ingestion de toxine préformée dans un C. baratii (neurotoxine botulique F). À quelques exceptions aliment (intoxination) ou par colonisation intestinale et près, chaque souche produit un seul type de toxine botulique. production de toxine in situ (toxi-infection). Ce sont des Les toxines botuliques se divisent en sept types (A à G) selon bacilles à Gram positif, anaérobies stricts et sporulés. Les leurs propriétés immunologiques, chacune étant neutralisée souches de C. botulinum sont très hétérogènes d'après leurs par un sérum spécifique. caractères culturaux, biochimiques et génétiques et sont De plus, selon leurs séquences en acides aminés, des divisées en quatre groupes. De plus, certaines souches sous types sont identifiés dans chaque type de toxine atypiques, plus rarement isolées en Europe, et appartenant botulique (Tableau 1).

Tableau 1 : Caractéristiques de survie, de croissance et de toxinogénèse des C. botulinum et des Clostridium neurotoxinogènes en conditions de laboratoire (mise à jour août 2019) C. botulinum C. botulinum C. botulinum Groupe I C. botulinum Groupe II C. butyricum C. baratii Groupe III Groupe IV Protéolytique Non protéolytique Groupe V Groupe VI Non protéolytique Protéolytique Toxines A, B, F B, E, F C, D G E F Sous types de A1, A2, A3, A4, A5, A6, E1, E2, E3, E6, E7, toxines A7, A8, B1, B2, B3, B5, E8, E9, E10, E11, E12, B6, B7, B8, bivalent B B4 ou non protéolytique C, D, C/D, D/C G E4, E5 F7 (Ba, Bf, Ab), B, F6 ou non F1, F2, F3, F4, F5, F8, X protéolytique F Bactéries apparentées C. sporogenes Aucune à ce jour C. novyi C. argentinense C. butyricum C. baratii non toxinogènes Croissance Min. Opt. Max. Min. Opt. Max. Min. Opt. Max. Min. Opt. Max. Min. Opt. Max. Min. Opt. Max.

Température 10 35-40 48 2,5 18-25 45 15 37-40 / / 37 / 12 3 -37 / 10 30-45 / (°C) pH 4,6 / 9 5 7 9 5,1 6,1 -6,3 9 4,6 7 / 4,8 7 / 3,7 7 / aw 0,94 / / 0,97 / / 0,97 / / 0,94 / / / / / / / / % NaCl inhibant la 10 5 5 10 / 8,5 croissance Production de toxines Température 10 3 15 / 12 10 min (°C) aw min 0,94 0,97 0,97 0,94 / /

1 Agent responsable de maladie ou d’infection qui peut se transmettre de l’animal à l’Homme ou de l’Homme à l’animal. 1 Fiche de description de danger biologique transmissible par les aliments : Clostridium botulinum, Clostridium neurotoxinogènes Saisine n°2016-SA-0074 Mise à jour : Août 2019

Sources du danger Voies de transmission Le réservoir de C. botulinum, comme des autres La maladie n’est pas transmissible entre individus. Elle Clostridium, est l'environnement : sol, poussière, sédiments résulte le plus souvent d’ingestion d’un aliment contaminé. marins ou d'eau douce, eaux souillées, lisiers, et Trois formes de botulisme peuvent être distinguées selon le occasionnellement le contenu digestif de l'Homme et des mode de contamination. animaux asymptomatiques. L’intoxination botulique est due à l’ingestion de toxine Il existe des répartitions géographiques différentes selon botulique préformée dans un aliment. C’est la forme la plus les types de C. botulinum. Ainsi, C. botulinum A est fréquente chez l’adulte. fréquemment rencontré dans le sol à l’Ouest des Etats-Unis La toxi-infection botulique causée par l’ingestion de et en Amérique du Sud, le type B en Europe et à l’Est de bactéries et/ou spores de C. botulinum. Cette forme a été l’Amérique du Nord, et le type E dans les pays du Nord de observée chez des jeunes enfants (0-12 mois, botulisme l’hémisphère Nord. Cependant, C. botulinum A et B sont infantile), suite à l’ingestion de miel ou par inhalation de moins associés à une zone géographique du fait de la poussières contaminées par des spores de C. botulinum. Le multiplicité des échanges économiques. Les types C et D se botulisme par toxi-infection peut être aussi observé chez des rencontrent plus particulièrement dans les pays à climat adultes (cf. maladie humaine). chaud et pendant les saisons chaudes dans les pays de Le botulisme par blessure est causé par l’inoculation climat tempéré. des spores de C. botulinum dans une plaie, par exemple chez Le botulisme est une maladie humaine et animale, mais il les toxicomanes qui utilisent par injection des drogues ou n'y a pas de transmission directe documentée entre un matériel contaminés, ou exceptionnellement, suite à animal atteint de botulisme et l'Homme. Par ailleurs, il l’injection de toxine botulique à des fins thérapeutiques ou n’existe pas de lien épidémiologique démontré entre les cosmétologiques. foyers de botulisme humain et les foyers de botulisme animal. Le botulisme animal est le plus souvent dû aux types C (oiseaux, visons), ou D (bovins, palmipèdes). Par ailleurs C. Maladie humaine d’origine botulinum se retrouve également dans le tube digestif alimentaire d’animaux asymptomatiques : porc (type B), poissons de la mer Baltique (type E). Les sources de contamination de Nature de la maladie (tableau 2) l’animal sont alimentaires et les mesures de prévention Le botulisme se caractérise par des paralysies flasques, consistent en la maîtrise de la contamination des aliments symétriques, sans atteinte du système sensoriel. Les types pour animaux et le retrait rapide des animaux morts. de botulisme A, B, E et F sont les plus fréquents chez l'Homme. La gravité des signes cliniques dépend de la quantité de toxine botulique absorbée et du type de toxine, le botulisme de type A étant le plus grave avec insuffisance respiratoire d’installation plus rapide et plus sévère que dans les autres types de botulisme.

Tableau 2 : Caractéristiques de la maladie

Durée moyenne Durée des Principaux symptômes Complications d'incubation symptômes

5 h - 8 jours - Troubles digestifs (vomissements, diarrhées) observés Quelques jours Décès par insuffisance 12 - 48 h le plus de façon inconstante en début d'évolution (environ 30- à 8 mois respiratoire souvent 50%) - Constipation fréquente en fin d’évolution (20-70%) (létalité : 0 - 5% en - Paralysie des muscles de l'accommodation : vision France, floue, diplopie, mydriase (70-100%) jusqu’à 25% selon la - Paralysies au niveau buccal : sécheresse de la bouche, prise en charge difficultés de déglutition et d'élocution (80-100%) médicale) - Formes les plus graves : paralysie des membres (de faiblesse des membres à paraplégie) et des muscles respiratoires (50-80%) - Possibilité de formes frustes (troubles visuels et/ou troubles de la déglutition)

2 Fiche de description de danger biologique transmissible par les aliments : Clostridium botulinum, Clostridium neurotoxinogènes Saisine n°2016-SA-0074 Mise à jour : Août 2019

Population sensible2 : Tous les individus sont Rôle des aliments susceptibles de développer une intoxination botulique suite à l’ingestion de la toxine préformée dans un aliment. Principaux aliments à considérer Les nourrissons (< 12 mois) en raison de leur flore Les matières premières alimentaires sont contaminées intestinale, incomplètement constituée ou incomplètement par des bactéries/spores de Clostridium neurotoxinogènes à fonctionnelle, sont sensibles à une toxi-infection botulique par partir de l'environnement (cf. sources du danger). Certaines germination, multiplication de C. botulinum dans l’intestin et denrées peuvent être contaminées par l'intermédiaire production de toxine in situ. Le botulisme par toxi-infection d'épices ou de condiments (poivre, ail, etc.). alimentaire est aussi observé chez les adultes ayant subi une Les conditions de préparation et de conservation des chirurgie digestive ou atteints de carcinomes intestinaux, de denrées déterminent ensuite une éventuelle germination des lésions chroniques de la muqueuse intestinale, d’anomalies spores, la croissance des bactéries ainsi que la anatomiques ou fonctionnelles de l’intestin, d’inflammation toxinogénèse. La présence de toxine botulique dans les chronique, ou après une antibiothérapie. aliments manufacturés peu acides est souvent due à un Relations dose-effet3 défaut de maîtrise du procédé d’appertisation (notamment température de cuisson/stérilisation, pH, aw, recontamination La toxine botulique est à ce jour considérée comme le après traitement thermique). La toxine botulique est stable poison le plus puissant. La toxine botulique A est la plus dans les aliments sur une longue période. Les aliments à active. La dose létale chez un Homme adulte est estimée à risque pour le consommateur sont des aliments conservés 100 ng – 1 µg par voie parentérale et 70 µg par voie orale (1 peu acides. µg par kg de poids corporel). Les aliments les plus souvent impliqués dans les foyers En général, l'ingestion unique de quelques grammes de botulisme sont des conserves et des produits de d'aliment contenant de la toxine botulique est suffisante pour fabrication familiale ou artisanale tels que : déclencher un botulisme. Chez un nouveau-né ou un jeune - mortadelle, jambon cru salé et séché, charcuteries enfant, l'ingestion d'une dizaine à une centaine de spores est (saucisse, pâté) [toxine de type B] ; capable de causer une toxi-infection, soit la quantité de spores que pourraient contenir quelques mg d’un aliment - conserves de végétaux (asperges, haricots verts, carottes comme le miel ou quelques poussières. et jus de carotte, poivrons, olives à la grecque, potiron, tapenade, etc.), salaisons à base de viande de bœuf [toxine Épidémiologie de type A] ; Le botulisme humain est une maladie à déclaration - poisson salé et séché, marinades de poisson, emballé sous obligatoire. En France, depuis 1991, le nombre médian de vide [toxine de type E]. cas déclarés (suspectés et confirmés) est de 23 avec une Le miel contaminé par des spores de C. botulinum est le étendue de 5 à 44. Dans la période 2007-2017, 174 cas de seul aliment connu pour la transmission du botulisme botulisme ont été confirmés. Les quatre derniers cas mortels infantile. ont été observés en 1997, 2010, 2015 et 2016. Les foyers sont majoritairement associés à la toxine de type B. Deux Exceptionnellement, des produits industriels peuvent être foyers inhabituels (5 cas au total) étaient dus à Clostridium impliqués (2 foyers en 2008, 4 foyers en 2011-2012, 3 foyers baratii F en 2014 et 2015. en 2013-2015). L’origine alimentaire d’un des foyers à C. baratii en 2015 était une sauce bolognaise préparée à partir L’incidence du botulisme dans les autres pays est variable de viande hachée industrielle et servie dans un restaurant. et dépend de nombreux facteurs tels que les habitudes alimentaires, ou la prévalence de C. botulinum dans l’environnement. Aux États-Unis, le botulisme infantile est la forme de botulisme prédominante ; dans d’autres pays c’est le botulisme par blessure qui est le plus fréquent.

Tableau 3 : Données épidémiologiques relatives au botulisme en France (2007-2017) - (mise à jour août 2019) Année 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Foyers 6 6 10 7 9 8 11 4 14 13 4 Cas 11 9 25 24 17 10 19 11 22 21 5 Dont cas botulisme infantile 1 1 2 1 1 4 1 1 1 Décès 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0

2 Les personnes ayant une probabilité plus forte que la moyenne de développer, après exposition au danger par voie alimentaire [dans le cas des fiches de l’ANSES], des symptômes de la maladie, ou des formes graves de la maladie. 3 Relation entre la dose (la quantité de cellules microbiennes ou de toxines ingérées au cours d’un repas) et l’effet chez un individu 3 Fiche de description de danger biologique transmissible par les aliments : Clostridium botulinum, Clostridium neurotoxinogènes Saisine n°2016-SA-0074 Mise à jour : Août 2019

Traitements d’inactivation en milieu industriel456

Tableau 4 : Impact des traitements en milieu industriel Traitement Conditions Impact Matrice Température La thermorésistance de C. botulinum varie entre groupes et au sein des groupes. En ce qui concerne les groupes I et II, un consensus international définissant des barèmes conférant un niveau de sécurité acceptable est établi. Les souches protéolytiques du groupe I possèdent les spores les plus thermorésistantes, les souches non protéolytiques du groupe II sont les plus thermosensibles. Valeurs de D4 et z5 pour les spores de C. botulinum *: C. botulinum Groupe I : D 121,1°C = 0,21 min C. botulinum Groupe II : D 80°C = 0,6-1,25 min C. botulinum Groupe III : D 104°C = 0,1-0,9 min C. botulinum Groupe IV : D 104°C = 0,8-1,12 min* z = 10°C Les spores sont résistantes à la congélation. * Variable selon les souches Désinfectants Les spores sont sensibles à la majorité des désinfectants autorisés en IAA, sous réserve de suivre les modalités d’utilisation recommandées. Chlore libre 4,5 ppm (m/v) (pH 6,5), 5-10 Inactivation des spores de C. botulinum A, B min et E Hautes pressions Les spores de C. botulinum sont très résistantes à la pression. Les spores peuvent être inactivées par la combinaison d’un traitement thermique et d’un traitement par hautes pressions 6 Ionisation Valeur de D10 pour les spores Aliments D10 (T°C ≤ -18) = 2 - 4,5 kGy (Groupe I) congelés D10 (T°C ≤ -18) = 1,0 - 2,0 kGy (Groupe II)

Surveillance dans les aliments Recommandations aux opérateurs Il n'existe pas de critère microbiologique dans la - Appertisation des conserves non acides : tout réglementation européenne pour C. botulinum dans les produit alimentaire de pH égal ou supérieur à 4,5 doit aliments. Il n'existe pas de méthode normalisée pour la être soumis à un traitement garantissant une efficacité 7 10 détection de C. botulinum. La détection de C. botulinum est stérilisatrice (valeur stérilisatrice F 121,1 ≥ 3 min) basée sur la recherche de toxine (test in vivo, ELISA, test adéquate contre les spores de C. botulinum. d'activité enzymatique) et la mise en évidence de la bactérie - Respect des recommandations de l’ACMSF8 pour par culture d'enrichissement suivie de la détection de toxine et/ou des gènes codant pour les neurotoxines (PCR éviter un développement de C. botulinum, en essentiellement). La recherche de C. botulinum dans les particulier du groupe II (psychrotrophes), dans les aliments n'est pas pratiquée en routine, car la recherche de produits peu acides ayant subi ou non un traitement la toxine ne peut se faire que dans des conditions de sécurité thermique minimal et distribués réfrigérés : particulières. - Conservation à < 3°C,  5°C si DLC (date limite de consommation)  10 jours, 5-10°C si DLC  5 j. - Conservation à 8°C si traitement thermique 90°C/10 min, ou 85°C/36 min, ou 80°C/129 min, ou 75°C/464 min, ou 70°C/1675 min. - Conservation à 8°C si pH  5, ou NaCl  3,5%, ou aw  0,97. - Salaisons : le sel nitrité (150 mg maximum de nitrites /kg de produit) est l’inhibiteur de croissance de C. botulinum le plus efficace.

- Bonnes pratiques d’hygiène en apiculture pour limiter la contamination du miel par C. botulinum.

4 D est le temps nécessaire pour diviser par 10 la population du danger microbiologique initialement présente. 5 z est la variation de température (°C) correspondant à une variation d’un facteur 10 du temps de réduction décimale (D). 6 D10 est la dose (en kGy) nécessaire pour diviser par 10 la population du danger microbiologique initialement présente. 7 F0 : durée en minutes d’un traitement thermique appliqué à cœur du produit à la température de référence de 121,1°C 8 Advisory Committee on the Microbiological Safety of Food - Food Standards Agency UK 4 Fiche de description de danger biologique transmissible par les aliments : Clostridium botulinum, Clostridium neurotoxinogènes Saisine n°2016-SA-0074 Mise à jour : Août 2019

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